JPH02187417A - Packed spraying polyurea elastomer - Google Patents
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- C08G18/667—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
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- C08G18/6685—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/32 or C08G18/3271 and/or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3225 or polyamines of C08G18/38
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
- C08K7/02—Fibres or whiskers
- C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
- C08K7/14—Glass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2150/00—Compositions for coatings
- C08G2150/50—Compositions for coatings applied by spraying at least two streams of reaction components
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
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- Reinforced Plastic Materials (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、スプレーエラストマの製造に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to the production of spray elastomers.
[従来の技術]
US−A−3979364号では、以下で用いられてい
るようにアミン化されたポリエーテルを1成分としてポ
リオールと共にエラストマを作るのに用いている。US
−A−3666788号は、スプレー系(システム)で
のシアノアルキル化されアミン化されたポリエーテルの
使用を記述している。US−A−3666788号の第
1欄では、以下に用いられているようなアミン化された
ポリエーテルは、インシアネート類ときわめて急速に反
応するため、スプレー塗装に用いることができないとい
うことが述べられている。[Prior Art] In US-A-3,979,364, aminated polyethers are used as a component together with polyols to make elastomers, as used below. US
No. -A-3666788 describes the use of cyanoalkylated and aminated polyethers in spray systems. In column 1 of US-A-3,666,788 it is stated that aminated polyethers such as those used below cannot be used in spray coatings because they react very rapidly with incyanates. It is being
US−A−4396729、−4444910及び−4
433067は、高分子量のアミン末端ポリエーテル、
芳香族ジアミン連鎖延長剤及び芳香族ポリイソシアネー
ト(これらは単にポリイソシアネートであってもよく、
あるいはインシアネート基がなお未反応のままのポリイ
ソシアネートと反応させられたポリオールから調製され
た準プレポリマーであってもよい)を用いて調整された
エラストマに関する。US−A−4607090号のよ
うなさまざまな特許が、上述の基本的組合せならびに離
型剤及び、触媒及びグラスファイバをはじめとする充て
ん材のようなその他の添加剤を記述している。US-A-4396729, -4444910 and -4
433067 is a high molecular weight amine-terminated polyether;
Aromatic diamine chain extenders and aromatic polyisocyanates (these may simply be polyisocyanates,
or a quasi-prepolymer prepared from a polyol reacted with a polyisocyanate in which the incyanate groups remain unreacted). Various patents, such as US-A-4607090, describe the above-mentioned basic combination as well as mold release agents and other additives such as catalysts and fillers including glass fibers.
US−A−4585850は、アミン水素の形の活性水
素50%以上と1500以上の平均分子量を有するアミ
ノ末端ポリエーテル、連鎖延長剤、アミノシアンカップ
リング剤で予じめ処理された片状ガラス、そして芳香族
ポリイソシアネートを密閉型内で反応させることにより
作られた反応射出成形エラストマに関するものである。No. 4,585,850 discloses glass flakes pretreated with amino-terminated polyethers having more than 50% active hydrogen in the form of amine hydrogens and an average molecular weight of more than 1500, chain extenders, amino cyan coupling agents, The present invention also relates to a reaction injection molded elastomer made by reacting an aromatic polyisocyanate in a closed mold.
US−A−4585850号は、例えばUS−A−44
74900号及び4507090号のようなこの分野の
その他の特許出願及び特許についての論述を含んでいる
。US-A-4585850 is, for example, US-A-44
Includes discussion of other patent applications and patents in this field, such as No. 74,900 and No. 4,507,090.
E、 G、 Schwartz他著の「強化高弾性RI
Mウレタン複合材中のシランの効果と機械加工」 [エ
ラストマ&プラスチックジャーナル(Journal
ofElastomers and Plastics
)第11巻、1979年10月りという題の論文は強化
RIM複合材中のシラン処理のほどこされた破砕グラス
ファイバの使用を記述している。“Reinforced High Elasticity RI” by E. G. Schwartz et al.
Effect of silane and machining in M-urethane composites” [Journal of Elastomers & Plastics
ofElastomers and Plastics
), Volume 11, October 1979, describes the use of silanized crushed glass fibers in reinforced RIM composites.
Ed Ga1liによる論文rRRIMウレタンのため
の表面変性」 [プラスチックコンパウンディング(P
lastics Compounding) (19
82年り月/2月)]は、RRIMウレタンのシラン処
理されたグラスファイバによる強化を開示している。Article by Ed Galli rRRIM Surface Modification for Urethane [Plastic Compounding (Plastic Compounding (Plastic Compounding)
plastics compounding) (19
[1982/1982] discloses reinforcement of RRIM urethane with silanized glass fibers.
1987年4月16日付提出された同時係属出願筒07
1039.035号は、ストランド及び/又はワイヤー
をコーティングするためのポリ尿素スプレー系を開示し
ている。Co-pending application cylinder 07 filed April 16, 1987
No. 1039.035 discloses a polyurea spray system for coating strands and/or wires.
[課題を解決するための手段]
本発明は、2つの反応性流れを同時に噴霧し充てん材を
スプレーパターンに送り出す段階を含む、充てん材と組
合せてスプレーポリ尿素エラストマを作るための方法に
おいて、これらの2つの反応性流れの一方には芳香族ポ
リイソシアネートが含まれ、もう一方の反応性流れには
、分子量が1500以上でその活性水素の50%以上が
アミン水素の形をしているようなアミン末端ポリエーテ
ルと連鎖延長剤が含まれていることを特徴とする方法、
に関する。本発明はまた、結果として得られるスプレー
(噴霧)エラストマにも関する。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method for making a sprayed polyurea elastomer in combination with a filler that includes the steps of simultaneously spraying two reactive streams to deliver the filler in a spray pattern. One of the two reactive streams contains an aromatic polyisocyanate, and the other reactive stream contains an aromatic polyisocyanate having a molecular weight of 1500 or more and in which 50% or more of its active hydrogens are in the form of amine hydrogens. a method characterized in that it comprises an amine-terminated polyether and a chain extender;
Regarding. The invention also relates to the resulting spray elastomer.
本発明では平均分子量が1500以上で、官能性が2〜
6好ましくは2〜3であり、アミン当量重量が750〜
4000である第1及び第2アミン末端ポリエーテルポ
リオールを含むアミノ末端ポリエーテルが有効である。In the present invention, the average molecular weight is 1500 or more and the functionality is 2 to 2.
6 preferably 2 to 3, and the amine equivalent weight is 750 to
Amino-terminated polyethers are effective, including primary and secondary amine-terminated polyether polyols that are 4,000.
アミン末端ポリエーテルの混合物も用いることができる
。選択される特定のアミン末端ポリエーテルは、エラス
トマの望まれる物性により左右される。これらの材料は
、当該技術分野において既知のさまざまな方法により作
ることができる。Mixtures of amine-terminated polyethers can also be used. The particular amine-terminated polyether chosen will depend on the desired physical properties of the elastomer. These materials can be made by various methods known in the art.
本発明において有用なアミノ末端ポリエーテルの例を挙
げると、酸化エチレン、酸化プロピレン、酸化ブチレン
又はその混合物といった低級アルキレンオキシドが付加
された適当な開始剤から製造されたポリエーテル樹脂で
あり、その後、得られたヒドロキシル末端ポリオールは
アミノ化される。2つ以上のオキシド(酸化物)を用い
る場合、これらは一方又は他方のポリエーテルのブロッ
クとして又はランダム混合物として存在することができ
る。アミノ化段階においては、ポリオール内の末端ヒド
ロキシル基はアミン化を容易にするため実質的に全て第
2級ヒドロキシル基であることがきわめて望ましい。通
常、アミノ化段田はヒドロキシル基の全てを完全に置換
せず、ヒドロキシル基の大部分がアミン基により置換さ
れる。従って、本発明において有用なアミン末端ボッエ
ーテル樹脂はその活性水素の50パ一セント以上をアミ
ン水素の形で有している。酸化エチレンが用いられる場
合、末端ヒドロキシル基が基本的に全て第2ヒドロキシ
ル基であるようにするため、少量の高級アルキレン酸化
物でヒドロキシル末端ポリオールをキャップすることが
望ましい。Examples of amino-terminated polyethers useful in the present invention are polyether resins prepared from a suitable initiator to which a lower alkylene oxide, such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, or mixtures thereof, has been added; The resulting hydroxyl-terminated polyol is aminated. If more than one oxide is used, these can be present as blocks of one or the other polyether or as a random mixture. In the amination step, it is highly desirable that the terminal hydroxyl groups within the polyol be substantially all secondary hydroxyl groups to facilitate amination. Usually, aminated Danda does not completely replace all of the hydroxyl groups, but most of the hydroxyl groups are replaced by amine groups. Thus, the amine-terminated boether resins useful in this invention have more than 50 percent of their active hydrogens in the form of amine hydrogens. When ethylene oxide is used, it is desirable to cap the hydroxyl-terminated polyol with a small amount of higher alkylene oxide so that the terminal hydroxyl groups are essentially all secondary hydroxyl groups.
このようにして調製されたポリオールは次に、例えばU
S−A−3654370号に概略説明されているような
先行技術によって還元アミン化される。The polyol thus prepared can then be used, e.g.
Reductive amination is carried out by prior art techniques as outlined in S-A-3654370.
本発明の実施に際しては、単一の高分子量アミノ末端ポ
リエーテル樹脂を用いることができる。A single high molecular weight amino terminated polyether resin can be used in the practice of this invention.
代替的には、2及び3官能性物質の混合物及び/又は異
なる分子量又は異なる化学組成の物質の混合物といった
高分子量アミノ末端ポリオールの混合物を用いてもよい
。Alternatively, mixtures of high molecular weight amino-terminated polyols may be used, such as mixtures of di- and trifunctional materials and/or mixtures of materials of different molecular weight or different chemical composition.
本発明に用いられる連鎖延長剤としては、例えばl−メ
チル−3,5−ジエチル−2,4−ジアミノベンゼン、
l−メチル−3,5−ジエチル−2,6−ジアミノベン
ゼン(これらの材料は両方共ジエチルトルエンジアミン
又はDETAとも呼ばれる)、1.3.5−1−リエチ
ルー2.6−ジアミツベンゼン及び3.5.3′、5’
−テトラエチル−4,4′−ジアミノジフェニル−メ
タンがある。特に好ましい芳香族ジアミン連鎖延長剤は
、l−メチル−3,5−ジエチル−2,4−ジアミノベ
ンゼン又はこの化合物と1−メチル−3,5−ジエチル
−2,6−ジアミノベンゼンの混合物である。US−A
−4246363及び−4269945中に記されてい
るようないくつかの脂肪族連鎖延長剤を含ませることは
、本発明の範囲内に入る。Examples of the chain extender used in the present invention include l-methyl-3,5-diethyl-2,4-diaminobenzene,
1-Methyl-3,5-diethyl-2,6-diaminobenzene (both of these materials are also called diethyltoluenediamine or DETA), 1.3.5-1-liethyl-2.6-diamitbenzene, and 3. .5.3', 5'
-tetraethyl-4,4'-diaminodiphenyl-methane. A particularly preferred aromatic diamine chain extender is 1-methyl-3,5-diethyl-2,4-diaminobenzene or a mixture of this compound and 1-methyl-3,5-diethyl-2,6-diaminobenzene. . US-A
It is within the scope of this invention to include some aliphatic chain extenders such as those noted in -4246363 and -4269945.
本発明の方法で用いることのできるその他の連鎖延長剤
は、以下の化学式を有し末端アミン基を含む低分子量の
ポリオキシアルキレンポリアミンである:
H3
「
なおここでx+y+zは約5.3である。Other chain extenders that can be used in the process of the invention are low molecular weight polyoxyalkylene polyamines containing terminal amine groups having the following chemical formula: H3 "where x+y+z is about 5.3 .
平均アミン水素当量は約67で、この製品はJEFFA
MINE T −403としてTexaco Chem
icalCompanyから市販されている。もう一つ
の関連するポリオキシプロピレンポリアミンは、以下の
ような化学式を有する:
なおここでXは約2.6又は約5.6である。The average amine hydrogen equivalent is approximately 67 and this product is JEFFA
Texaco Chem as MINE T-403
It is commercially available from ical Company. Another related polyoxypropylene polyamine has the formula: where X is about 2.6 or about 5.6.
Xが約5.6である製品は約100の平均アミン水素当
量を有し、JEFFAMINE T −400としてT
exaco CI+emicaL Companyから
市販されている。A product where X is about 5.6 has an average amine hydrogen equivalent weight of about 100 and is designated as JEFFAMINE T-400
Exaco CI+emicaL Company.
X約22.6である製品は約57.5の平均アミン水素
当量ヲ有し、JIE「FAMINE T −230とし
てTexaco Chemical Companyか
ら市販されている。The product having an average amine hydrogen equivalent weight of about 57.5 is commercially available as JIE "FAMINE T-230" from Texaco Chemical Company.
その他の連鎖延長剤は当業者にとって明白なものであり
、上の記述はここで特許請求されている発明に対し制限
的な意味をもつものではない。Other chain extenders will be apparent to those skilled in the art, and the above description is not meant to be limiting to the invention claimed herein.
広範な芳香族ポリイソシアネートを用いることが可能で
ある。典型的な芳香族ポリイソシアネートには、p−フ
二二レンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニル
イソシアネート、2.6−トルエンジイソシアネート、
ジアニシジンジイソシアネート、ビトリエンジイソシア
ネート、ナフタレン−1,4−ジイソシアネート、ビス
(4−インシアナトフェニル)メタン、ビス(3−メチ
ル−3−インシアナトフェニル)メタン、ビス(3−メ
チル−4−インシアナトフェニル)メタン、及び4,4
′−ジフェニルプロパンジイソシアネートがある。A wide variety of aromatic polyisocyanates can be used. Typical aromatic polyisocyanates include p-phinyl diisocyanate, polymethylene polyphenylisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate,
Dianisidine diisocyanate, bitriene diisocyanate, naphthalene-1,4-diisocyanate, bis(4-incyanatophenyl)methane, bis(3-methyl-3-incyanatophenyl)methane, bis(3-methyl-4-incyanato) phenyl)methane, and 4,4
'-diphenylpropane diisocyanate.
本発明の実施に際して使用することができるその他の芳
香族ポリイソシアネート類は、2〜4の官能性を有する
メチレン架橋されたポリフェニルポリイソシアネート混
合物である。これらの後者のインシアネート化合物は、
一般に、従来、塩酸及び/又はその他の酸性触媒の存在
下でアニリンのような第1級芳香族アミンとホルムアル
デヒドの反応により製造されている相応するメチレン架
橋されたポリフェニルポリアミンのホスゲン化によって
製造される。ポリアミン及びそれからの相応するメチレ
ン架橋ポリフェニルポリイソシアネートの製造のための
既知の方法は、学術文献ならびにUS−A−26837
30号、−2950263号、−3012008号、−
3344162号及び−3362979号などの数多く
の特許中に記述されている。Other aromatic polyisocyanates that can be used in the practice of this invention are methylene crosslinked polyphenyl polyisocyanate mixtures having a functionality of 2 to 4. These latter incyanate compounds are
It is generally prepared by the phosgenation of the corresponding methylene-bridged polyphenylpolyamine, which is conventionally prepared by the reaction of a primary aromatic amine such as aniline with formaldehyde in the presence of hydrochloric acid and/or other acidic catalysts. Ru. Known processes for the production of polyamines and the corresponding methylene-bridged polyphenyl polyisocyanates therefrom are described in the academic literature as well as in US-A-26837.
No. 30, -2950263, -3012008, -
It is described in a number of patents, such as No. 3,344,162 and -3,362,979.
通常メチレン架橋されたポリフェニルポリイソシアネー
ト混合物は20〜lOO重量パーセントのメチレンジフ
ェニルジイソシアネートの異性体を含んでおり、その残
りの部分は、より高い官能性及びより高い分子量を有す
るポリメチレンポリフエニルジイソシアネート類である
。これらの典型的なものは、メチレンジフェニルジイソ
シアネート異性体(そのうち、20〜95重量%は、4
.4′−異性体である)20〜100重1%を含むポリ
フェニルポリイソシアネート混合物であって、残部が高
分子量で、平均官能性(価)が2.1〜3.5のポリメ
チレンポリフェニルポリインシアネート類である。これ
らのイソシアネート混合物は既知の市販されている物質
であり、US−A−3362979号に記されている方
法により製造することができるものである。Typically, methylene crosslinked polyphenyl polyisocyanate mixtures contain from 20 to 100 weight percent of isomers of methylene diphenyl diisocyanate, the remainder of which is polymethylene polyphenyl diisocyanates with higher functionality and higher molecular weight. It is. Typical of these are methylene diphenyl diisocyanate isomers (20-95% by weight of 4
.. A mixture of polyphenyl polyisocyanates containing 1% by weight of 20 to 100 polymethylene polyphenyl 4'-isomers, the remainder having a high molecular weight and an average functionality (value) of 2.1 to 3.5. They are polyincyanates. These isocyanate mixtures are known commercially available substances and can be prepared by the method described in US-A-3,362,979.
中でも群を抜いて最も好ましい芳香族ポリイソシアネー
トは、メチレン・ビス(4−)・エニルイソシアネート
)すなわちMDIである。By far the most preferred aromatic polyisocyanate is methylene bis(4-) enyl isocyanate, or MDI.
純MD1.MDIの準プレポリマー、変性された純MD
Iなども有用である。このタイプの物質は、適当なRI
Mエラストマを製造するために用いることができる、純
MDIは固体であり従って往々にして使用が不便である
ため、MDIをベースにした液体製品が往々にして用い
られ、これらは本願で用いているMDIつまりメチレン
・ビス(4−フェニルイソシアネート)という用語の範
囲内に含まれる。US−A−3394164号が、液体
MDI製品の一例を開示している。さらに−船釣に言う
と、ウレトンイミン変性された純MIOも含まれる。こ
の製品は、触媒の存在下で純粋な蒸留MDIを加熱する
ことによって作られる。液体製品は、純MDIと変性M
DIの混合物である;
OCN@CH2@N=C=N■CH20−NC0+CO
ir
ウレトンイミン
このタイプの市販の物質の例として挙げられるのは、D
ow社のl5ONATE l 25 M (純MDI)
及ヒrsONATE 143 L (r液体JMDI)
t’ある、好ましくは、配合物中の全ての成分に基づい
て、化学量論量で、或いは又この化学量論量を超える量
でイソシアネートを用いる
当然のことながら、ポリイソシアネートという用語には
、活性水素含有物質を伴うポリイソシアネートの準(q
uasilプレポリマーも含まれている。Pure MD1. Quasi-prepolymer of MDI, modified pure MD
I and the like are also useful. This type of material has a suitable RI
Since pure MDI, which can be used to produce M elastomers, is solid and therefore often inconvenient to use, MDI-based liquid products are often used, and these are the ones used in the present application. It is included within the term MDI or methylene bis(4-phenylisocyanate). US-A-3394164 discloses an example of a liquid MDI product. Furthermore, for boat fishing, pure MIO modified with uretonimine is also included. This product is made by heating pure distilled MDI in the presence of a catalyst. Liquid products include pure MDI and modified MDI.
is a mixture of DI; OCN@CH2@N=C=N CH20-NC0+CO
ir uretonimine Examples of commercially available substances of this type include D
ow's l5ONATE l25M (pure MDI)
and rsONATE 143 L (r liquid JMDI)
It should be understood that the term polyisocyanate includes the use of isocyanates in stoichiometric amounts, or alternatively in excess of stoichiometric amounts, based on all components in the formulation. Quasi(q) of polyisocyanates with active hydrogen-containing substances
Also included is a uasil prepolymer.
反応物は通常触媒を必要としないものの、必要とあらば
、以下の触媒を用いることができる。第3アミン又は有
機錫化合物又はその他のポリウレタン触媒といった触媒
が用いられる。有機錫化合物は、カルボン酸の第1スズ
塩、トリアルキル錫酸化物、ジアルキル錫ジハロゲン化
物、ジアルキル錫酸化物などの第1スズ又は第2スズの
化合物であるのが適当である。なおここで、スズ化合物
の有機部分の有機基は、1個から8個の炭素原子を含む
炭化水素基である0例えば、ジブチル錫ジラウレート、
ジブチル錫ジアセテート、ジエチル錫ジアセテート、ジ
ブチル錫ジアセテート、ジー2−エチルヘキシル錫オキ
シド、ジオクチル錫ジオキシド、オフクン酸第1スズ、
オレイン酸第1スズなど又はその混合物を用いることが
できる。Although the reactants usually do not require a catalyst, the following catalysts can be used if necessary. Catalysts such as tertiary amines or organotin compounds or other polyurethane catalysts are used. The organotin compound is suitably a stannous or stannous compound, such as a stannous salt of a carboxylic acid, a trialkyltin oxide, a dialkyltin dihalide, a dialkyltin oxide. Here, the organic group of the organic part of the tin compound is a hydrocarbon group containing 1 to 8 carbon atoms, such as dibutyltin dilaurate,
Dibutyltin diacetate, diethyltin diacetate, dibutyltin diacetate, di-2-ethylhexyltin oxide, dioctyltin dioxide, stannous ofcunate,
Stannous oleate and the like or mixtures thereof can be used.
第3アミン触媒としては、トリアルキルアミン(例えば
トリメチルアミン、トリエチルアミン):N−アルキル
モルホリン(例えば、N−メチルモルホリン、N−エチ
ルモルホリン、ジメチルジアミノジエチルエーテルなど
)、1.4−ジメチルピペラジン、トリエチレンジアミ
ンなどのような複素環式アミン:及びN、N、N′、N
′−テトラメチル−1,3−ブタンジアミンといった脂
肪族ポリアミン類がある。Examples of tertiary amine catalysts include trialkylamines (e.g., trimethylamine, triethylamine), N-alkylmorpholines (e.g., N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine, dimethyldiaminodiethyl ether, etc.), 1,4-dimethylpiperazine, triethylenediamine. Heterocyclic amines such as: and N, N, N', N
There are aliphatic polyamines such as '-tetramethyl-1,3-butanediamine.
その他の従来の配合物の成分、例えばシリコン油又は乳
化剤としても知られている起泡安定剤なども、必要い応
じて用いることができる。起泡安定剤は、有機シランで
もシロキサンでもよい。例えば、以下のような化学式の
化合物を用いることができる:
R3i[0−(RzSiO)z −(オキシアルキレン
)ffi同。Other conventional formulation ingredients, such as silicone oils or foam stabilizers, also known as emulsifiers, may be used as desired. The foam stabilizer may be an organosilane or a siloxane. For example, a compound with the following chemical formula can be used: R3i[0-(RzSiO)z-(oxyalkylene)ffi.
なお式中、Rは1個乃至4個の炭素原子を含むアルキル
基であり、nは4〜8であり、mは20〜40、そして
オキシ、アルキレン基は、酸化プロピレン及び酸化エチ
レンから誘導されている(例えばUS−A−31947
73号を参照)。In the formula, R is an alkyl group containing 1 to 4 carbon atoms, n is 4 to 8, m is 20 to 40, and the oxy and alkylene groups are derived from propylene oxide and ethylene oxide. (e.g. US-A-31947
(See No. 73).
本発明の方法によりコーティングされる材料としては例
えばワイヤ、ガラス、繊維及びロットといった材料のス
トランドが含まれる。Materials coated by the method of the invention include, for example, strands of material such as wire, glass, fibers and rods.
本発明に基づく方法により、破砕ガラス、ポリエステル
粗糸、綿粗糸(セルロース材料)、レーヨン(酢酸セル
ロース)、セラミック粗糸、グラファイト粗糸、グクロ
ン(ポリエチレンテレツクレート)、NOMEX [ポ
リ(m−フェニレンイソフタレート)]、及びKEVL
AR[ポリ(p−フェニレンテレフタレート)]などの
充てん材を、ポリ尿素エラストマのスプレーパターンに
送り込むことにより2成分ポリ尿素エラストマ系内に導
入することができる、ということがわかった。このプロ
セスは、例えば、1つの成分にはその活性水素の50%
以上がアミン水素の形をしており1500以上の分子量
をもつアミン末端ポリエーテルと連鎖延長剤が含まれ、
もう1つの成分にはもちろん準プレポリマーであってよ
い芳香族ポリイソシアネートが含まれているような2成
分スプレー系を用いて実施することができる。2つの成
分が同時に噴霧され充てん材が以下の例に記されている
ようにスプレーパターン内に導入されると、反応はきわ
めて急速であるため、結果として得られる充てん材コン
テナのエラストマは急速に硬化する6
本発明の特定の一実施態様において、破砕ガラス又はそ
の他の充てん材を送り出すための装置は、スプレーパタ
ーン内に充てん材を送り出すよう上述の2つの流れを合
わせてもたらすスプレーガンにとりつけられる。この充
てん材は、例えば0.25〜1.5インチ(6〜40m
m)といったあらゆる長さの破砕ガラスでよい、このガ
ラス材料は、熱特性及び靭性な含むエラストマ系の多(
の特性を改善することになる。ポリ尿素エラストマ系の
高速反応性は、破砕ガラスの存在と合いまって、現在フ
ァイバーグラス樹脂、エボキシ及びポリエステル系が用
いられているバスクブ、シャワー室、小型自動車部品又
は金型といった数多くの品目を調製する、より効率の良
い方法を提供してくれる。By the method according to the invention, crushed glass, polyester roving, cotton roving (cellulose material), rayon (cellulose acetate), ceramic roving, graphite roving, Gukron (polyethylene terecrate), NOMEX [poly(m-phenylene) isophthalate)], and KEVL
It has been found that fillers such as AR [poly(p-phenylene terephthalate)] can be introduced into two-component polyurea elastomer systems by feeding them into the spray pattern of the polyurea elastomer. This process requires, for example, that one component has 50% of its active hydrogen.
The above is in the form of amine hydrogen and contains an amine-terminated polyether with a molecular weight of 1500 or more and a chain extender,
It can be carried out using a two-component spray system in which the other component contains an aromatic polyisocyanate, which may of course be a quasi-prepolymer. When the two components are sprayed simultaneously and the filler is introduced into the spray pattern as described in the example below, the reaction is so rapid that the resulting elastomer in the filler container hardens rapidly. In one particular embodiment of the invention, a device for delivering crushed glass or other filler material is attached to a spray gun that brings together the two streams described above to deliver the filler material into a spray pattern. This filling material is, for example, 0.25 to 1.5 inches (6 to 40 m
This glass material, which can be crushed glass of any length such as
This will improve the characteristics of The fast reactivity of polyurea elastomer systems, combined with the presence of crushed glass, allows the preparation of numerous items such as bathtubs, shower stalls, small auto parts or molds where fiberglass resins, epoxy and polyester systems are currently used. It provides a more efficient way to do so.
同様に、ポリ尿素エラストマの高速反応性及び高い硬化
速度のため、破砕ガラス又は類似の充てん材を用いて必
要とされる靭性を有する金型な迅速かつ容易に調製する
ことができる。これらの金型は、長い処理時間と長い硬
化時間を必要とするファイバグラス樹脂又はエポキシを
用いる現在の方法に比べさらに容易に調製できるのであ
る。Similarly, because of the fast reactivity and high curing rate of polyurea elastomers, molds with the required toughness can be quickly and easily prepared using crushed glass or similar fillers. These molds are easier to prepare than current methods using fiberglass resins or epoxies, which require long processing and curing times.
以下の例は本発明を説明するものである。百分率は、相
反する規定のないかぎり重量部である。The following examples illustrate the invention. Percentages are parts by weight unless specified to the contrary.
実施例
高圧スプレー装置内でA成分とB成分を混合して調製さ
れたスプレー塗布されるポリ尿素エラストマ系は、破砕
ファイバーグラス粗糸をポリ尿素エラストマのスプレー
パターン内に送り込む外部とつつけ式のガラスチョッパ
と組合わせて用いることができる。このファイバグラス
粗糸は、0.25〜1.25インチ(6〜30mm)の
長さに破砕でき、基−板と接触する前にスプレーポリ尿
素エラストマパターン内に送り込まれる。インシアネー
トの準プレポリマーと高分子量のポリオールである。A
成分を、アミン末端ポリオキシアルキレンジオール及び
/又はトリオールとアミノ末端連鎖延長剤の混合物であ
るB成分と混合させ、ポリ尿素エラストマを得る。次に
、ファイバグラス樹脂、エポキシ及びポリエステル系が
現在用いられている自動車部品、バスクブ、シャワー室
又はボートの船体などの部品の製造のため開放金型内に
噴霧するため、破砕ガラスを含むスプレーポリ尿素エラ
ストマを用いることができる。これらの系つまりポリ尿
素エラストマと外部的に加えられた破砕ガラスはまた、
金型の製造にも用いることができる。破砕ガラスを含む
スプレーポリ尿素エラストマのもつ大きな利点は、処理
上の速度と柔軟性、すぐれた金型表面品質及びすぐれた
物理的特性である。EXAMPLE A spray-applied polyurea elastomer system prepared by mixing Components A and B in a high-pressure spray apparatus was prepared using an external and tacked glass roving that fed crushed fiberglass rovings into the polyurea elastomer spray pattern. Can be used in combination with chopper. The fiberglass roving can be broken into lengths of 0.25 to 1.25 inches (6 to 30 mm) and fed into a sprayed polyurea elastomer pattern before contacting the substrate. quasi-prepolymers of incyanate and high molecular weight polyols. A
The components are mixed with component B, which is a mixture of amine-terminated polyoxyalkylene diols and/or triols and amino-terminated chain extenders to obtain a polyurea elastomer. The spray polyester containing crushed glass is then sprayed into open molds for the manufacture of parts such as automobile parts, bathtubs, shower stalls or boat hulls where fiberglass resins, epoxies and polyester systems are currently used. Urea elastomers can be used. These systems, polyurea elastomers and externally added crushed glass, also
It can also be used for manufacturing molds. The major advantages of spray polyurea elastomers containing crushed glass are processing speed and flexibility, excellent mold surface quality, and excellent physical properties.
凱ユ
第1の実施態様では、l5ONATE 143L (6
0部)とTHANOL SF 5504 140%のプ
レポリマーをA成分とし、JEFFAMINE D−4
000(44、9部)、JEFFAMINE T−30
00(11、7部) 、 JEFFAMINE D−2
000(10,4部)、ジエチルトルエンジアミン(1
0,0部)及びN、N′−ビス(t−ブチル)エチレン
ジアミン(23,0部)の混合物をB成分とした系を用
いた。In the first embodiment of Kaiyu, l5ONATE 143L (6
0 parts) and 140% of THANOL SF 5504 as component A, JEFFAMINE D-4
000 (44, 9 copies), JEFFAMINE T-30
00 (11, 7 parts), JEFFAMINE D-2
000 (10.4 parts), diethyltoluenediamine (1
A system was used in which component B was a mixture of 0.0 parts) and N,N'-bis(t-butyl)ethylenediamine (23.0 parts).
これらの成分を体積比1:1(重量比A:B1.125
)で高圧スプレー装置を用いて混合し、ポリ尿素エラス
トマを生成した。VenusガラスチョッパをGusm
er GX−7スプレーガンにとりつけた。これは1.
25インチ(32mm)の破砕ガラス粗糸をポリ尿素エ
ラストマスプレーパターン内に送り込む、ガラスチョッ
パは、可変的な破砕ガラスアウトプットを与えるべく調
整可能である。この系は、優れた湿態強度で極めてうま
く機能した。ポリ尿素エラストマは、高速な系反応性(
1,8秒のゲル)のため予測はどガラスを「浸潤させ」
なかったが、うまく機能しなかった。ストレートスプレ
ーポリ尿素エラストマ及びポリ尿素エラストマを含むガ
ラスの物理特性は、表1に示されている。表1をみると
、曲げ係数及び熱特性(熱たるみ)に対するポリ尿素エ
ラストマ中の破砕ガラスの効果がわかる。These components were mixed in a volume ratio of 1:1 (weight ratio A:B 1.125
) to produce a polyurea elastomer. Gusm Venus glass chopper
I attached it to my GX-7 spray gun. This is 1.
The glass chopper, which feeds 25 inches (32 mm) of crushed glass roving into the polyurea elastomer spray pattern, is adjustable to provide a variable crushed glass output. This system performed extremely well with excellent wet strength. Polyurea elastomers have fast system reactivity (
1.8 seconds of gel) to "infiltrate" the predicted glass.
It didn't work, but it didn't work. The physical properties of straight spray polyurea elastomer and glass containing polyurea elastomer are shown in Table 1. Table 1 shows the effect of crushed glass in polyurea elastomers on bending modulus and thermal properties (thermal sag).
表
ガラスの割合(%)
引張り、psi
[MPa)
3.95
2.19
(11,97) (13,25] (10,74
)伸び
(%)
引裂、Pli
fN/M)
(791,61
シヨアD硬度0秒 60
1部秒 51
曲げ係数、psi (MPa)
77下 40936
(25°C) (282,251
158’F 30775(80℃)
+212.19)
−20下 86653
(−29℃) +597.47)
+1005.2)
(856,41
(463,011
(332,571
(313,83)
(269,07)
(798,351
(608,531
衝撃、切欠き
[フィート−ポンド/インチfJ/m) ]7.83
7.06 7.53(418,01F
376、91 (402,0)週l
もう1つの例は、l5onate 143L (60部
)とTHANOL SF 5505 (40部の準プレ
ポリマーをA成分とし、JEFFAMINE D−40
00(63、2部)、Ethacure 300 (1
5、2部)及びジエチルトルエンジアミン(21,6部
)の混合物をB成分とするの系を用いた。A成分及びB
成分を体積比11(重量比A:B 1.113)で、
高圧スプレー装置を用いて混合した。この系は同様にV
eusガラスチョッパを用いて処理され、良好に機能し
、2.0秒のゲル時間という、より緩慢な反応性のため
ガラスの「浸潤」は比較的価れていた。Percentage of surface glass (%) Tensile, psi [MPa] 3.95 2.19 (11,97) (13,25] (10,74
) Elongation (%) Tear, Pli fN/M) (791,61 Shore D Hardness 0 sec 60 1 part sec 51 Bending Modulus, psi (MPa) Below 77 40936 (25°C) (282,251 158'F 30775 ( 80℃)
+212.19) -20 below 86653 (-29℃) +597.47) +1005.2) (856,41 (463,011 (332,571 (313,83) (269,07) (798,351 (608, 531 Impact, notch [ft-lb/inch fJ/m) ] 7.83
7.06 7.53 (418,01F
376,91 (402,0) week l Another example is l5onate 143L (60 parts) and THANOL SF 5505 (40 parts quasi-prepolymer as component A, JEFFAMINE D-40
00 (63, 2 parts), Ethacure 300 (1
A system was used in which component B was a mixture of 5.5.2 parts) and diethyltoluenediamine (21.6 parts). A component and B
The components were mixed at a volume ratio of 11 (weight ratio A:B 1.113),
Mixing was performed using a high pressure spray device. This system is also V
It was processed using a EUS glass chopper and performed well, with a relatively slow "wetting" of the glass due to its slower reactivity, with a gel time of 2.0 seconds.
このエラストマ系の物理的特性の結果は表2に示されて
いる。The results of the physical properties of this elastomer system are shown in Table 2.
表 2
弓1弓長り 、 psi (MPal
伸び(%)
引裂、Pli [N/M)
シヨアD硬度0秒
10秒
曲げ係数、psi (MPal
77°F(25℃) 35142(242,3’1
158下 (70°C)24772(170,8)−2
06F (−29℃1 91988(634,3)1
976(13,62)
459 F2O3,81
1757(12,11)
483 (845,9]
94548 (651,9)
73089 (503,91
123480(851,4)
熱たるみ(mm)
凱ユ
もう1つの例は、l5onate 143L (60部
)とTIIANOL 5F−5505(40部)の準プ
レポリマーをA成分とし、 JEFFAMINE D−
4000(48、8部)、JEFFAMINE T−3
000(18、3部)、ジエチルトルエンジアミン(1
7,1部)及びN、N′−ビス(1,−ブチル)エチレ
ンジアミン(15,8部)の混合物をB成分とする系を
用いた。A成分及びB成分を1対1の体積比(重量比A
:31.123)で、高圧スプレー装置を用いて混合し
た。この系をVenusガラスチョッパーで前述のとお
り処理し、2.0秒のゲル時間のエラストマが得られた
。このエラストマ系の物理的特性の結果は、表3に示さ
れている。Table 2 Bow 1 Bow length, psi (MPal Elongation (%) Tear, Pli [N/M) Shore D hardness 0 seconds 10 seconds Bending modulus, psi (MPal 77°F (25°C) 35142 (242,3'1
158 below (70°C) 24772 (170,8)-2
06F (-29℃1 91988(634,3)1
976 (13,62) 459 F2O3,81 1757 (12,11) 483 (845,9] 94548 (651,9) 73089 (503,91 123480 (851,4) Heat sag (mm) Kaiyu Another example JEFFAMINE D- uses quasi-prepolymer of l5onate 143L (60 parts) and TIIANOL 5F-5505 (40 parts) as A component.
4000 (48, 8 copies), JEFFAMINE T-3
000 (18, 3 parts), diethyltoluenediamine (1
A system was used in which component B was a mixture of 7.1 parts) and N,N'-bis(1,-butyl)ethylenediamine (15.8 parts). Component A and component B in a 1:1 volume ratio (weight ratio A
:31.123) using a high pressure spray device. This system was processed as described above in a Venus glass chopper, resulting in an elastomer with a gel time of 2.0 seconds. The results of the physical properties of this elastomer system are shown in Table 3.
11bb−にI/60分
(> 75mml
表3
A
ガラスの割合(%) 0
引張り、psi(MPa) 1151(7,941
伸び(%)53
30引裂、Pi i (N/Ml 192 f33
6.2)シヨアD硬度り秒 52
1O秒 39
曲げ係数、psi (MPa)
77’F (25°Cl 33056 f227.
91158下 (70℃) 19647(135
,5)−20’F C−29℃1 96416F66
4.815.68
1676 (11,561
211F369.51
62705 (432,41
41463(285,9)
110641 (762,9)
熱たるみ、(mm)
100m+n−250下
(121℃)760分
150mn+−250下
(121°C)760分
100mnr311”F
(155℃)760分
150mm−311下
(155℃)760分
21.4
54.0
★
★
★完全なたるみ、
0.4
6.1
7.5
27.0
> 75mm
表3の系はまた、ポリウレタンフォーム加工用の金型な
調製するのに用いられた。剥製作業において用いられる
剛性ポリウレタンフォームの鹿の頭には離型剤を塗布し
た。次にフオームを完全にカプセル封じするためポリ尿
素エラストマの薄い層を塗布した。合計厚みが約0.5
〜0.75インチ(12,7〜19mm)になるまで、
強度を組込むよう破砕ガラスと組合せてさらに多くのス
プレーポリ尿素エラストマを塗布した。スプレーの後、
金型な次に長さ方向に切断し2つの半部骨にし、フオー
ムを除去した。金型の内側は、ポリウレタンフォームの
鹿の頭と同じ表面を保持していた。この金型は、それが
瞬時に調製されたことを除き、ファイバーグラス樹脂及
びファイバグラスで作られたものときわめて類似してい
た。次にこの金型の内側に離型剤をコーティングし、合
わせて締めつけ、剛性ポリウレタンフォームの鹿の頭を
調製するのに用いた。11 bb- to I/60 min (> 75 mml Table 3 A Glass percentage (%) 0 Tensile, psi (MPa) 1151 (7,941
Elongation (%) 53 30 tear, Pi i (N/Ml 192 f33
6.2) Shore D hardness sec 52 1O sec 39 Bending modulus, psi (MPa) 77'F (25°Cl 33056 f227.
91158 lower (70℃) 19647 (135
,5)-20'F C-29℃1 96416F66
4.815.68 1676 (11,561 211F369.51 62705 (432,41 41463 (285,9) 110641 (762,9) Heat sag, (mm) 100m+n-250 below (121℃) 760 minutes 150mn+-250 below (121°C) 760 minutes 100mnr311”F (155°C) 760 minutes 150mm-311 (155°C) 760 minutes 21.4 54.0 ★ ★ ★Complete slack, 0.4 6.1 7.5 27. 0 > 75 mm The system in Table 3 was also used to prepare molds for polyurethane foam processing. Rigid polyurethane foam deer heads used in taxidermy operations were coated with a mold release agent. The foam was then A thin layer of polyurea elastomer was applied to completely encapsulate the material, with a total thickness of approximately 0.5
until ~0.75 inch (12.7-19 mm)
More spray polyurea elastomer was applied in combination with crushed glass to incorporate strength. After spraying
The mold was then cut lengthwise into two halves and the foam removed. The inside of the mold held the same surface as the polyurethane foam deer head. This mold was very similar to that made with fiberglass resin and fiberglass, except that it was prepared in an instant. The inside of this mold was then coated with a mold release agent, clamped together, and used to prepare a rigid polyurethane foam deer head.
全てのスプレー作業は、Gx−7型のスプレーガンを伴
うGusmer HVプロポーショナを用いて行なわれ
た。破砕ガラス作業については、VenusR84ガラ
ス粗糸切断が用いられた。系は、A成分側では160°
F(71℃)、B成分側では150下(65,5℃)の
ブロック温度を用い、160°F(71°C)のホース
温度で噴霧された。系のアウトフットは、A成分側で2
500〜2800psig (17,3〜19.4MP
a ) 、 E成分側で2000〜2500psig(
13,9〜19.4MPa )のライン圧力で17.5
〜22.5ポンド/分(8〜10kg/分)であった。All spraying operations were performed using a Gusmer HV proportioner with a Gx-7 type spray gun. For the broken glass work, a Venus R84 glass roving cutter was used. The system is 160° on the A component side.
F (71°C), the B component side used a block temperature of 150 below (65.5°C) and was sprayed with a hose temperature of 160°F (71°C). The outfoot of the system is 2 on the A component side.
500~2800psig (17.3~19.4MP
a), 2000 to 2500 psig on the E component side (
17.5 at line pressure of 13.9~19.4MPa)
~22.5 lbs/min (8-10 kg/min).
系は、このスプレー装置内で体積比1対1で混合された
。The systems were mixed in a 1:1 volume ratio in this spray device.
里塁二l五
l5ONATE @ 143L−Dow Chemic
al Co、製、変性純粋DI
THANOL■ 5F−5505−ARCOChemi
cal Company製 分子量(MW15000の
ポリオキシアルキレントリオール、
JEFFAMINE■D−4000−分子量4000の
アミノ末端ポリオキシアルキレンジオール、
JEFFAMINE■T−3000−分子ffi 30
00のアミノ末端ポリオキシアルキレンジオール、
JEFFAMINE■ D−2000−分子量2000
のアミノ末端ポリオキシアルキレンジオール、
JEFFAMINE■300−Ethyl Corpo
ration製のジ(メチルチオ)−トルエンジアミン
、
JEFFAMINE■T−5000−Texaco C
hemical Company製の分子量500(l
のアミン末端ポリオキシアルキレン、
DETDA−Ethyle Corporation製
のジエチルトルエンジアミン
N N’−ビス(t−ブチル)−エチレンジアミン−
Virginia Chemical製、ガラス粗糸−
Owens Corning Fiberglas製。Satobase 2l5l5ONATE @ 143L-Dow Chemic
Modified pure DI THANOL 5F-5505-ARCOCchemi manufactured by al Co.
manufactured by Cal Company Polyoxyalkylene triol with a molecular weight of 15000, JEFFAMINE D-4000 - amino-terminated polyoxyalkylene diol with a molecular weight of 4000, JEFFAMINE T-3000 - molecular ffi 30
00 amino-terminated polyoxyalkylene diol, JEFFAMINE■ D-2000-molecular weight 2000
Amino-terminated polyoxyalkylene diol, JEFFAMINE■300-Ethyl Corpo
Di(methylthio)-toluenediamine manufactured by Ration, JEFFAMINE T-5000-Texaco C
molecular weight 500 (l) manufactured by Chemical Company.
amine-terminated polyoxyalkylene, diethyltoluenediamine N N'-bis(t-butyl)-ethylenediamine- from DETDA-Ethyle Corporation.
Glass roving made by Virginia Chemical
Made by Owens Corning Fiberglass.
Claims (4)
プレーパターンに送り出すことにより製造され、この2
つの反応性流れのうちの一方には芳香性ポリイソシアネ
ートが含まれているスプレーエラストマであって、もう
一方の反応性流れには、ポリオールの還元アミノ化によ
り調製された1500を超える分子量をもちその活性水
素の50%以上がアミン水素の形をしているアミン末端
ポリエーテルならびに連鎖延長剤が含まれていることを
特徴とする、スプレーエラストマ。(1) Produced by spraying two reactive streams together to deliver filler material into a spray pattern;
One of the two reactive streams contains a spray elastomer containing an aromatic polyisocyanate and the other reactive stream contains a spray elastomer containing an aromatic polyisocyanate having a molecular weight greater than 1500 prepared by reductive amination of a polyol. A spray elastomer, characterized in that it contains an amine-terminated polyether in which at least 50% of the active hydrogens are in the form of amine hydrogens, and a chain extender.
2,4−ジアミノベンゼン、1−メチル−3,5−ジエ
チル−2,6−ジアミノベンゼン、1,3,5−トリエ
チル−2,6−ジアミノベンゼン、3,5,3′,5′
−テトラエチル−4,4′−ジアミノジフェニル−メタ
ン又は、1−メチル−3,5−ジエチル−2,4−ジア
ミノベンゼンと1−メチル−3,5−ジエチル−2,6
−ジアミノベンゼンの混合物である請求項1記載のスプ
レーエラストマ。(2) The chain extender is 1-methyl-3,5-diethyl-
2,4-diaminobenzene, 1-methyl-3,5-diethyl-2,6-diaminobenzene, 1,3,5-triethyl-2,6-diaminobenzene, 3,5,3',5'
-tetraethyl-4,4'-diaminodiphenyl-methane or 1-methyl-3,5-diethyl-2,4-diaminobenzene and 1-methyl-3,5-diethyl-2,6
2. The spray elastomer of claim 1, which is a mixture of -diaminobenzene.
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